tugas bedah proses aik

Upload: lien-haylin

Post on 06-Jul-2015

236 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

UNIT BURNING (PEMBAKARAN TEPUNG BAKU DAN PENDINGINAN) PT INDOCEMENT TUNGGAL PRAKARSA Tbk CITEUREUP BOGOR, PLANT 3/4

OLEH :

Alien Novisa Desi Trisnawati Rinance

(03071003057) (03071003091) (03071003109)

Dosen Pengasuh : Leily Nurul Komariah, ST. MT .

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA INDRALAYA 2011

BAB I GAMBARAN UMUM PABRIK

1.1

LOKASI Lokasi Citeureup, Bogor, Jawa Barat (Luas 240 ha) Palimanan, Cirebon, Jawa Barat (Luas 470 ha) Tarjun, Kotabaru, Kalimantan Selatan (Luas 4.000 ha) Total 12 Pabrik 17.1 1 Pabrik 2.6 2 Pabrik 2.6 Pabrik 9 Pabrik Kapasitas Terpasang (juta ton) 11.9

Citeureup, Bogor, Jawa Barat Barat

Palimanan,

Cirebon,

Jawa

Tarjun, Kotabaru, Kalimantan Selatan 1.2 BAHAN BAKU a. Bahan baku utama 1) Limestone (Batu Kapur) Batu Kapur merupakan komponen yang banyak mengandung CaCO3 dengan sedikit tanah liat, magnesium karbonat, Alumina silikat dan senyawa oksida lainnya. Senyawa besi dan organik menyebabkan batu kapur berwarna abu abu hingga kuning.

2) Clay (Tanah Liat) Komponen utama yang membentuk tanah liat adalah senyawa Alumina silikat hydrat dan dapat di klasifikasikan berdasarkan kelompok mineral yang dikandungnya, yaitu : Kelompok Montmorilonite beidelite, dan notronite. Kelompok Kaolin yang meliputi : Kaolinite, dicnite, nacrite, dan halaysite. Kelompok tanah liat beralkali, termasuk dalam kelompok ini adalah tanah liat mika (ilite). Adanya besi dan senyawa organik memberikan warna kuning hingga abu abu kehitaman pada tanah liat, sedangkan tanah liat itu sendiri yang meliputi : monmorilosite,

berwarna putih.

b. Bahan baku korektif 1) Pasir Silika dan Iron Sand Bahan ini merupakan bahan koreksi pada campuran tepung baku (Raw Mix). Bahan ini digunakan sebagai pelengkap komponen esensial

yang diperlukan untuk pembuatan semen. Pasir Silika digunakan untuk menaikkan kandungan SiO2 dan pasir besi digunakan untuk menaikkan kandungan Fe2 O3 dalam raw mix. 2) Kaolin

c. Bahan Tambahan Gypsum Gypsum berfungsi sebagai retarder atau memperlambat proses

pengerasan awal dari semen. Rumus kimianya CaSO4.2 H2O. Jumlah gypsum yang digunakan lebih kurang 4 5 % dan dimasukkan saat penggilingan klinker, dan gypsum akan terurai pada temperatur 120o C, karena itu operasi penggilingan klinker dan gypsum pada cement mill harus dijaga di bawah 120o C. Hilangnya kristal air pada gypsum menyebabkan hilangnya atau berkurangnya sifat gypsum sebagai retarder 1.3 PRODUK a. Portland cement tipe I Digunakan untuk penggunaan umum dan tidak memerlukan persyaratan khusus. Digunakan untuk pemakaian seperti bangunan rumah gedung sekolah dan perkantoran, bangunan

pemukiman, gedung

pabrik, gedung bertingkat dan lain lain.

b. Portland cement tipe II Dikenal sebagai semen abu-abu. Digunakan untuk memberikan

perlindungan tambahan pada beton terhadap kandungan sulfat sedang di air dan tanah. Semen ini mempunyai panas hidrasi yang rendah dan kuat terhadap tekanan yang tinggi. Biasanya semen ini digunakan untuk

bangunan pinggir laut (pelabuhan), aliran irigasi, landasan jembatan, bangunan di bekas tanah rawa, beton massa untuk dam dam.

c. Portland cement tipe V Dikenal sebagai semen abu-abu. Digunakan untuk memberikan

perlindungan tambahan pada beton terhadap kandungan sulfat tinggi di air dan tanah. Digunakan untuk bangunan atau konstruksi yang

berhubungan dengan air laut, air buangan industri, bangunan yang pengaruh gas atau uap kimia yang agresif untuk bangunan yang selalu berhubungan dengan air panas yang mengandung garam- garam sulfat dalam konsentrasi tinggi serta untuk konstruksi bawah tanah yang banyak mengandung senyawa sulfat, pengeboran minyak bumi dan gas alam.

d. OWC (Oil Well Cement) OWC adalah tipe semen khusus untuk pengeboran minyak dan gas baik di darat maupun lepas pantai. OWC dicampur menjadi suatu adukan semen dan dimasukkan antara pipa bor dan cetakan sumur bor dimana semen tersebut dapat mengeras dan kemudian mengikat pipa pada cetakannya.

e. WC (White Cement)

Semen putih digunakan untuk dekorasi eksterior dan interior gedung. Sebagai satu-satunya produsen semen putih di Indonesia, saat ini Indocement dapat mencukupi kebutuhan semen putih pasar domestik.

f. FAC (Fly Ash Cement) Semen ini termasuk semen portland pozzolan yang terdiri dari campuran semen portland tipe I dan abu terbang yang dihasilkan dari pembakaran batubara. Semen tipe ini mempunyai panas hidrasi rendah dan tahan sulfat sehingga cocok digunakan untuk konstruksi bawah laut dan daerah yang mengandung kadar sulfat tinggi. 1.4 KAPASITAS 17,1 juta ton pertahun 1.5 PENYUSUN LAPORAN KERJA PRAKTEK a. Husnatul Khotimah (03983130010) b. Masrurotul Munjiah (03983130033)

BAB II URAIAN PROSES SEDERHANA DAN SKEMA / BAGAN PROSES

2.1

Tahap homogenisasi Tujuan dari tahap ini untuk menghomogenkan campuran tepung baku sehingga diharapkan tidak akan terjadi kesulitan operasi dalam kiln. Keuntungan bila umpan kiln homogen : Mutu klinker lebih baik Hemat dalam pemakaian bahan bakar Proses pembakaran lebih stabil Kerugian bila umpan kiln tidak homogen : Kualitas klinker yang dihasilkan tidak seragam Umur bata tahan api pendek Grindability klinker kurang baik Pemakaian bahan bakar yang fluktuasi karena pembakaran harus diubah

2.2

Tahap pembentukan Klinker Proses pembentukan klinker terjadi dalam dua unit yaitu suspension preheater (SP) dan kiln itu sendiri, Pada SP tepung baku mengalami proses penguapan air, pemanasan awal dan sebagian proses kalsinasi. Pada kiln, proses yang terjadi adalah proses kalsinasi lanjutan, sintering dan pendinginan klinker. Umpan kiln akan masuk ke SP. Untuk plant 3/4 terdiri dari 4 tingkat : Stage I terdiri atas 2 cyclone plant 3 dan 4 cyclone untuk plant 4 dengan suhu 320 400 oC.

Stage II terdiri atas 2 cyclone dengan suhu 480 600 oC. Stage III & IV terdiri atas 2 cyclone dengan suhu 650 710 oC. Setelah melewati SP, material masuk ke rotary kiln dimana terjadi perubahan fisik dan kimia material tergantung zona yang dilewati. Zona kalsinasi lanjut Di zona ini CaCO3 yang belum terkonversi akan terurai sehingga hampir seluruh CaCO3 terkonversi. Zona Safety Jika masih ada CaCO3 yang belum terkonversi pada zona diatas, untuk itulah ada zona safety yang berguna untuk memastikan bahwa CaCO3telah terkonversi semua. Zona Transisi Material mengalami persiapan pembakaran. Zona Sintering Sebagian material berubah fase menjadi cair yang berfungsi sebagai pengikat pada reaksi pembakaran di zona sintering. Zona Cooling Reaksi pembakaran material terjadi saat suhu mencapai 1450 oC. setelah mengalami pembakaran, material akan memasuki zona ini dan memgalami pendinginan sampai suhu 1200 oC.

Reaksi keseluruhan yang terjadi dalam kiln : Temperatur (oC) 100 - 110 450 - 800 Reaksi Penguapan air Dehidrasi tanah liat : Al2 O3 . SiO2 . 2 H2O (-213 kal / gr) 700 -730 Disosiasi Magnesium Karbonat : Al 2 O3 . 2 SiO2 . 2H2O

MgCO3 700 - 800 750 - 900

MgO + CO2

(-275 kal / gr)

Pembentukan CaO . Al2 O3 Disosiasi Kalsium Karbonat : CaCO3 CaO + CO2 (-420 kal / gr)

800 - 900 900 - 950 950 - 1200 1200 - 1300 1300 -1450

Pembentukan CaO . SiO2 Pembentukan 5 CaO . 3 Al2 O3 Pembentukan 2 CaO . SiO2 . 2 CaO . Fe2 O3 Pembentukan 3 CaO . Al2 O3 . 4 CaO . Al2O3 . Fe2O Pembentukan 3 CaO . SiO2

2.3

Tahap pendinginan Klinker Tujuan pendinginan klinker : Menghindari terjadinya C3S menjadi C2S Menjaga keawetan peralatan transport dan penyimpanan karena material dengan temperatur tinggi dapat merusak alat Klinker panas dapat menyebabkan terjadinya penguraian gypsum yang ditambahkan pada penggilingan akhir Pendinginan klinker dilakukan secara tiba-tiba, karena laju pendinginan klinker mempengaruhi perbandingan antara kristal dan fase cair dalam klinker. Pendinginan yang lambat mendorong pertumbuhan mineral

klinker, oleh karena itu pendinginan klinker dilakukan secara tiba-tiba dari suhu 1450 oC sampai menjadi 100 150 oC. Bagan / Skema Proses

HOMOGENISASI

BAB III

PEMBENTUKAN KLINKER

PENDINGINAN KLINKER

FL

EET

B B T BEL E T E L T

L T Sil Cli (Bl i &

L 6

B

Suspensi n (SP)

preheater

1

Pre heater fan

2

Air sli e

4

Air lift

2

R tary kiln

1

Grate cooler

1

Conveyor Belt, Worm)

(Apron,

7

Bucket elevator

3

Suction bag filter

2

Waste air fan

2

Weighing indicator

bin

level

1

Dedusting equipment

2

Refractory lining for hot gas pipe line Rotary kiln burner

1

1

B B E FIKASI ALAT PROSES

Alat alat yang digunakan di plant 3/4 Indocement Tunggal Prakarsa berdasarkan fungsinya yaitu : 5.1 Alat Transportasi a. Apron Conveyor Apron Conveyor

Nama Alat Simbol dalam flowsheet

Fungsi

Untuk mengangkut material pada jarak pendek dan biasanya untuk material yang berat. Sabuk digerakkan oleh 2 buah pulley yaitu driven pulley dan undriven pulley. Snub pulley sendiri berfungsi untuk menjaga agar kontak antara sabuk dan driven pulley tetap besar serta menjaga agar sabuk tetap bersih. Pengisisan material ke apron conveyor dilakukan melalui solid feeder. Bahan itu jatuh pada permukaan sabuk dan dibawa ke ujung sabuk dimana material tersebut meninggalkan sabuk melalui suatu tripper lalu jatuh ke tube. Tripper terdiri dari dua pulley dimana sabuk melalui pulley bagian atas. Carriers

Prinsip Kerja

Jenis / Klasifikasi

Skema / Sketsa

Foto

Bulk Density Lebar short plate Kapasitas Kecepatan apron Daya motor Kebutuhan daya

1,35 ton / m3 800 mm 200 ton / jam 0,29 m / det 7,5 kW 5,5 kW

Kecepatan putar motor

1.500 rpm

b. Bucket Elevator Bucket Elevator

Nama Alat

Simbol dalam flowsheet

Fungsi

Untuk membawa solid yang sangat panas dan beberapa material yang sukar diangkut oleh apron conveyor.

Prinsip Kerja

Dari chute bawah material diangkut ke atas oleh chain ele ator melalui bucket dan dihitung chute yang telah disediakan pada posisi akan turun ke bawah. Hal ini dilakukan terus

menerus. Bagian bawah ele ator harus berisi material terus menerus dan berlebihan, ele ator mengambil material secara langsung dan sedikit sekali material yang tumpah itu bisa

dimasukkan kembali dengan sekop. Faktor yang penting dalam penerimaan kapasitas yang telah ditentukan susunan konstruksi dari chute

penyediaan dan pembuangan yang benar pada guide sheet pengirim dan pembuangan dari ujung

bucket.

Jika

mungkin,

chute ibrating

pembuangan akan dipisahkan dari

ele ator bagian atas dengan sebuah dust seal penghubung, sehingga getaran tidak diteruskan ke body melalui chute. Carriers

Jenis / Klasifikasi

Skema / Sketsa

Foto

Bulk Density Kapasitas

0,7 ton / m3 130 ton / jam

Kecepatan angkut Kecepatan rotasi Kebutuhan daya Daya motor

1,42 m / det 33 rpm 122 kW 2 x 75 kW (1.500 rpm)

c. Belt Conveyor Belt Conveyor

Nama Alat

Simbol dalam flowsheet Fungsi Untuk mengangkut material pada jarak jauh dan cenderung ringan, datar maupun dengan kemiringan. Membawa solid dari satu tempat ke tempat lain, dapat beradaptasi terhadap variasi ukuran material yang besar kuantitasnya. Terdiri dari endless belt yang membawa solid dari satu tempat ke tempat lain. Sabuk digerakkan oleh dua pulley (driven dan undriven). Dilengkapi oleh snub pulley (untuk menjaga agar kontak antara sabuk dan driven pulley tetap besar, menjaga agar sabuk teta p bersih). Untuk beban berat digunakan duel driven pulley. Bentuk dasar berupa flat idler

Prinsip kerja

(membawa zat yang sukar menggelinding atau material dengan sudut gelinding besar) dan troughed idler (sabuk lebih besar dari 14inc untuk membawa material dengan sudut

gelinding kecil). Material meninggalkan sabuk melalui tripper (terdiri dari 2 pulley, bila sabuk melalui pulley bagian atas, material akan jatuh masuk kedalam tube). Angle pada repose material mempengaruhi kapasitas belt conveyor dan sudut kemiringan belt conveyor. Kemiringan belt conveyor harus lebih rendah dari angle of repose. Temperature dan aktifitas kimia berperan dalam pemilihan pita. Carriers

Jenis / Klasifikasi

Bahan konstruksi

Biasanya terbuat dari baja, tetapi untuk pengolahan material yang kasar maka

digunakan besi tuang untuk materialnya

Skema / Sketsa

Foto

d. Air Lift Air Lift (Pneumatic Vertical Aeropol)

Nama Alat

Simbol dalam flowsheet

Fungsi

Untuk mengangkut material dalam posisi vertical yang menggunakan hembusan udara dari blower. Material yang berada diatas kanvas terfluidisasi oleh udara yang dihembuskan oleh blower yang berada dibawahnya yang karena sifat terfluidisasi maka terangkat. Tekanan disekitar material terfluidisasi lebih kecil dari tekanan udara di nozzel sehingga material dapat naik ke atas bersama udara. Carriers

Prinsip kerja

Jenis / Klasifikasi

Skema / Sketsa

Foto

Kapasitas Kapasitas fan Temperatur Tinggi Kecepatan pengankutan

240 ton / jam 110 m3 / menit 120 oC 60 m 400 ton / jam

e. Air Slide Air Slide (Pneumatic Conveyor Fluidor)

Nama Alat

Simbol dalam flowsheet

Fungsi

Untuk mengangkut material dalam posisi horizontal dengan kemiringan tertentu yang menggunakan udara sebagai fluidisasi padatan. Pada jarak tertentu dari air slide dipasang blower di bagian bawah yang berfungsi untuk menghembuskan udara dan dust collector di

Prinsip kerja

bagian

atas

untuk

menarik

udara

dan

menangkap debu yang terbawa oleh udara yang dihisap. Carriers

Jenis / Klasifikasi

Skema / Sketsa

Foto

Kapasitas Panjang Jumlah fan Lebar Sudut inklinasi Media poros

400 ton / jam 9m 2 buah 3154 m 18 o polyester

Daya motor

11 kW

5.2

Alat Pemindah Pemanas a. Suspension preheater (SP) Suspension Preheater

Nama Alat Simbol dalam flowsheet

Fungsi

Untuk pemanasan pendahuluan dan proses kalsinasi awal tepung baku sebelum masuk rotary kiln. Material masuk suspension preheater melalui saluran penghubung antara stage 1 dan 2, oleh aliran gas panas, material terbawa ke cyclone stage 1 terdiri dari 4 buah cyclone (plant 4). Gas panas keluar dari cyclone stage 1 karena tarikan SP fan sedangkan material turun menuju saluran penghubung antara stage 2 dan 3. Material kembali terbawa gas panas dari stage 3 ke cyclone stage 2. Karena tarikan SP fan, material akan turun ke saluran penghubung antara stage 3 dan 4. Demikian seterusnya pola ini terjadi sampai stage terakhir. Double line system

Prinsip Kerja

Jenis / Klasifikasi

Skema / Sketsa

Foto

Diameter Cyclone

Stage I : 3425 mm (4 Cyclone; P-4, 2 Cyclone P-3) Stage II : 5800 mm (2 Cyclone) Stage III : 5800 mm (3 Cyclone) Stage IV : 5800 mm (2 Cyclone)

b.

Rotary Kiln Rotary Kiln

Nama Alat

Simbol dalam flowsheet

Fungsi

Untuk proses kalsinasi lanjutan, sintering tepung baku menjadi klinker, semua proses yang terjadi di rotary kiln sangat menentukan mutu klinker yang dihasilkan. Umpan masuk melalui kiln inlet dari suspension preheater (SP) pada suhu 900 C. Rotary kiln dipasang miring dengan tujuan untuk

Prinsip Kerja

mempermudah aliran

material

didalamnya Api untuk

menuju ujung keluaran kiln.

pembakaran bersumber dari semburan udara dan batubara yang berasal dari burner diujung pengeluaran kiln. Aliran material dan gas panas di kiln berlangsung secara counter current. Proses terjadi sepanjang kiln adalah kalsinasi lanjut dan pembentukan klinker. Klinker yang terbentuk dialirkan ke grate cooler.

Skema / Sketsa

Foto

Panjang Diameter Sudut Kemiringan Kecepatan Maksimal Kapasitas Kebutuhan Daya Elektric Motor

70 m 4,6 m 2o 3,4 rpm 3200 ton / hari 400 kW 2 x 360 kW, 150 rpm

c. Air Quenching Cooler Air Quenching Cooler (Grate Cooler)

Nama Alat

Simbol dalam flowsheet Untuk mendinginkan klinker secara mendadak dan untuk menghasilkan udara pembakaran skunder untuk proses kalsinasi awal didalam SP. Klinker keluar dari kiln dan jatuh di grate plate yang kemudian membentuk suatu tumpukan (bed), karenanya adanya kemiringan dan plate yang berbeda, maka klinker akan bergerak turun. Udara dingin yang ditiupkan blower

Fungsi

Prinsip kerja

lewat bagian bawah grate menembus tumpukan (bed) klinker. Udara pendingin dihembuskan sebagai udara skunder untuk pembakaran kiln dan sebagian lagi masuk ke EP untuk menangkap debu sebelum dibuang keudara bebas. Klinker yang mempunyai ukuran yang lebih besar dari yang diinginkan dihancurkan didalam impact crusher yang terdapat diantara grate 2 dan 3 untuk P 4 dan diujung grate untuk P-3.

Jenis / Klasifikasi

Combination Cooler

Skema / Sketsa

Foto

Ukuran Lebar Panjang Grate Cooling Area Kapasitas Jumlah chamber Jumlah fan

3,6 m 30 m 110 m2 3200 ton / hari 3 buah 11 buah

5.3

Alat Tambahan a. Blending Silo Blending Silo

Nama Alat

Simbol dalam flowsheet

Fungsi

Untuk menghomogenkan raw material yang berasal dari raw mill. Blending silo dilengkapi dengan blower untuk menjaga homogenitas. Air blending silo dibagi atas 4 segmen / daerah aerasi pada bagian bawah. Apabila satu segmen teraerasi atau

Prinsip kerja

dihamburkan udara bertekanan tinggi, maka segmen tidak aktif. Hembusan udara yang

bertekanan tinggi mengakibatkan adanya aliran turbulen. Proses homogenitas selesai

kemudian dilakukan pengecekan homogenitas material bagian atas dan bawah, setelah material homogen lalu material dimasukkan ketempat penyimpanan yang disebut silo raw meal.

Skema / Sketsa

Foto

Jumlah Diameter Tinggi Kapasitas

2 15 m 18 m 3400 ton / silo

b. Suction Bag Filter Fungsi : Untuk menyaring dan mengisap debu-debu keluaran clinker silo. Simbol dalam Flowsheet :

Foto :

c. Weighing Bin Level Indicator Fungsi : Tank dengan indikator untuk menentukan berat material. Simbol dalam Flowsheet :

Foto :

d. Dedusting Equipment Fungsi : Untuk mengisap debu didalam blending silo dan weighing bin level indicator. Simbol dalam Flowsheet :

Foto :

e. Preheater Fan Fungsi : Untuk mengeluarkan gas panas dan material pada suspension preheater. Simbol dalam Flowsheet :

Foto :

f. Refractory Lining For Hot Gas Pipe Line Fungsi : Untuk transportasi gas panas ke rotary kiln. Simbol dalam Flowsheet :

Foto :

g. Rotary Kiln Burner Fungsi : Untuk pembakaran / sumber keluar api dalam rotary kiln. Simbol dalam Flowsheet :

Foto

BAB VI PENUTUP

6.1 Kesimpulan 1. PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk merupakan pabrik semen. 2. Bahan baku yang diperlukan untuk memproduksi semen adalah limestone, clay, pasir silika, iron sand, kaolin dan gypsum. 3. Proses yang digunakan dalam unit burning ini adalah tahap homogenasi, pembentukan klinker dan pendinginan klinker. 4. Produk yang dihasilkan oleh PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk adalah semen portland, oil well cement (OWC), white cement (WC), flay ash, FAC. 5. Kapasitas Produksi PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk adalah 17,1 juta ton pertahun.